Contatori - Definizione, CI e applicazione

Cosa sono i contatori?

I contatori sono dispositivi digitali le cui uscite sono costituite da stati predefiniti in base all'applicazione degli impulsi di clock. In altre parole, i contatori forniscono un'uscita in modo da contare il numero di impulsi di clock ad essi applicati. Generalmente i contatori sono costituiti da una disposizione di flip-flop e possono essere un contatore asincrono dove l'uscita di un flip flop è il segnale di clock per quello adiacente, o un contatore sincrono in cui viene fornito un solo ingresso di clock a tutti i flip flop.

Esempio pratico di contatore - IC 4520

Uno dei criteri da considerare quando si sceglie il contatore IC è l'intervallo di conteggio richiesto per la propria applicazione. Se hai bisogno di un contatore per un intervallo inferiore a 10 e se la tua applicazione necessita di uscite di decodifica, IC 4017 fa al caso tuo. Se hai bisogno di un contatore con un intervallo da 10 a 15 e se non è necessario eseguire la decodifica o se puoi decodificarlo usando un circuito esterno, IC 4520 potrebbe essere adatto a te.

Se stai lavorando su qualsiasi applicazione come Shadow Counter, ecc. Che non necessita di funzionare ad alta velocità, puoi utilizzare questo circuito in quanto ti consente di risparmiare energia. Ma se si utilizza questo circuito per applicazioni ad alta velocità come Speed ​​Calculator Using Pulse Counter, si consiglia di utilizzare un contatore TTL rispetto a quelli CMOS. Il contatore genera impulsi di clock in uscita.

Caratteristiche di IC4520

1. Due contatori in un unico CI:

IC 4017 è un doppio contatore, il che significa che internamente ha due contatori separati. Entrambi sono identici e possiamo usarli indipendentemente. Possiamo usare uno qualsiasi dei due contatori o entrambi i contatori contemporaneamente.

Due. Contatore a quattro bit:

Il contatore ha una gamma di quattro bit. Un n Il contatore di bit avrà un intervallo compreso tra 0 e (2 ^ n-1). Poiché il nostro IC è un contatore a quattro bit, può contare da 0 a (2 ^ 4-1), ovvero da 0 a 15.

3. Contatore IC a bassa potenza:

Questo è un CMOS IC. I circuiti integrati CMOS sono piuttosto più lenti rispetto alle loro controparti TTL ma consumano meno energia in confronto. Quindi è la tua applicazione che decide quale tipo di IC devi scegliere.

Schema dei pin dell'IC 4520

Diagramma dei pin del 4520

Descrizione pin:

I pin da 1 a 7 corrispondono al contatore 1, i pin da 9 a 15 corrispondono al contatore 2 ei pin 8 e 16 sono comuni ad entrambi i contatori.

Ecco la descrizione pin to pin per IC 4520:

• Pin 1 : Questo è il pin di ingresso dell'orologio corrispondente al contatore 1. L'orologio è attivato dal fronte positivo. Ciò significa che fa avanzare l'orologio per ogni fronte di salita. L'orologio genera un ciclo di impulsi di orologio sull'uscita generata.
• Pin 2 : Questo è il pin di abilitazione per il contatore 1. Il circuito del contatore 1 riceverà gli ingressi di clock solo se questo pin è impostato su HIGH. Altrimenti, mantiene il suo stato precedente anche se viene fornito un impulso di clock.
• Pin 3 : Il pin 3 è l'uscita LSB del contatore 1. Questo rappresenta il primo bit dei quattro bit di uscita. Ha un peso di 1.
• Pin 4 : Questo è il secondo bit di uscita del contatore 1. Ha un peso di 2
• Pin 5 : Questo è il terzo bit di uscita del contatore 1. Ha un peso di 4.
• Pin 6 : Questo è il quarto bit di uscita del contatore 1. Ha un peso di 8.
• Pin 7 : Questo è il pin di ripristino del contatore 1 che dovrebbe essere BASSO per il normale funzionamento del contatore e ALTO se si desidera azzerare l'uscita del contatore 1. Il perno di ripristino funge da interruttore.
• Pin 8 : Questo è il pin di terra che dovrebbe essere collegato a 0V. È un terreno comune per entrambi i contatori.
• Pin 9 : Questo è il pin di ingresso del clock corrispondente al contatore 2. Il clock è attivato dal fronte positivo. Ciò significa che fa avanzare l'orologio per ogni fronte di salita.
• Pin 10 : Questo è il pin di abilitazione corrispondente al contatore 2. Il circuito del contatore 2 riceverà gli ingressi di clock solo se questo pin è impostato su HIGH. Altrimenti, mantiene il suo stato precedente anche se viene fornito un impulso di clock.
• Pin 11 : Il pin 3 è l'uscita LSB del contatore 2. Questo rappresenta il primo bit dei quattro bit di uscita. Ha un peso di 1.
• Pin 12 : Questo è il secondo bit di uscita del contatore 2. Ha un peso di 2
• Pin 13 : Questo è il terzo bit di uscita del contatore 2. Ha un peso di 4.
• Pin 14 : Questo è il quarto bit di uscita del contatore 2. Ha un peso di 8.
• Pin 15 : Questo è il pin di ripristino del contatore 2 che dovrebbe essere BASSO per il normale funzionamento del contatore e ALTO se si desidera azzerare l'uscita del contatore 1.
• Pin 16 : Questo è il pin di alimentazione. Deve essere fornita una tensione positiva da + 3V a + 15V.

Applicazione del contatore: contatore di impulsi:

Il contatore di impulsi presentato è approssimativamente diviso in tre parti: una sorgente di impulsi, un dispositivo digitale che conta, memorizza e prepara le uscite e un display per mostrare il conteggio accumulato.

Questo contatore di impulsi si basa sul microcontrollore Atmel AT89C4051 / 52. Gli impulsi compatibili con la logica TTL generati dalla sorgente vengono inviati al contatore per il conteggio (la cosa migliore è prendere da un generatore di segnali o da un punto di prova di un oscilloscopio). L'AT89C4051 è un 8 bit a bassa tensione e ad alte prestazioni microcontrollore della famiglia 8051.

Schema del circuito del contatore di impulsi:

L'orologio di sistema gioca un ruolo importante nel funzionamento del microcontrollore. Un cristallo di quarzo da 11,0592 MHz fornisce un clock di base al microcontrollore (U1) ai suoi pin 18 e 19. Un condensatore elettrolitico C3 e un resistore R1 forniscono il ripristino all'accensione. Un interruttore a pulsante viene utilizzato per il ripristino manuale. Il pin della porta P3.2 riceve l'impulso di ingresso e il conteggio viene visualizzato sul display LCD. I pin della porta del microcontrollore da P2.0 a P2.1 sono collegati ai pin dati da D0 a D7 dell'LCD, i pin della porta P3.5, P3.6 e P3.7 sono collegati a RS di selezione registro, lettura-scrittura e abilitazione E del display LCD. I dati visualizzati sull'LCD sono in formato ASCII. Solo i comandi vengono inviati in formato esadecimale all'LCD. Il segnale RS di selezione del registro viene utilizzato per distinguere tra dati (RS = 1) e comando (RS = 0). Utilizzando il preset 10k è possibile controllare il contrasto del display LCD.

Video sullo schema del circuito del contatore di impulsi:

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